異步小記

首先了解一些概念:

  1. 進(jìn)程 & 線程:
  • 進(jìn)程:
    是系統(tǒng)資源分配和調(diào)度的單元,一個(gè)運(yùn)行著的程序就對(duì)應(yīng)了一個(gè)進(jìn)程。一個(gè)進(jìn)程包括了運(yùn)行中的程序和程序所使用到的內(nèi)存和系統(tǒng)資源。
    單核CPU在同一時(shí)間內(nèi)只有一個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行,但單核CPU也能實(shí)現(xiàn)多任務(wù)同時(shí)運(yùn)行,比如你邊聽(tīng)網(wǎng)易云音樂(lè)的每日推薦歌曲,邊在網(wǎng)易有道云筆記上寫博文。這算是多進(jìn)程,運(yùn)行的機(jī)制就是一會(huì)兒播放一下歌,一會(huì)兒響應(yīng)一下你的打字,但由于CPU切換的速度很快,你根本感覺(jué)不到,以至于你認(rèn)為這兩個(gè)進(jìn)程是在同時(shí)運(yùn)行的。進(jìn)程之間是資源隔離的。
  • 線程:
    是進(jìn)程的執(zhí)行者,一個(gè)進(jìn)程至少會(huì)開(kāi)啟一個(gè)線程。比如網(wǎng)易云音樂(lè)一邊播放音頻,一邊顯示歌詞。多進(jìn)程的運(yùn)行其實(shí)也就是通過(guò)進(jìn)程中的線程來(lái)執(zhí)行的。一個(gè)進(jìn)程下的線程是共享資源的,多個(gè)線程同時(shí)操作同一資源時(shí)就出現(xiàn)資源爭(zhēng)搶的問(wèn)題。
  1. 并行 & 并發(fā):
  • 并行:
    指程序的運(yùn)行狀態(tài),在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)有幾件事情并行在處理。由于一個(gè)線程在同一時(shí)間只能處理一件事情,所以并行需要多個(gè)線程在同一時(shí)間執(zhí)行多件事情。
  • 并發(fā):
    指程序的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),在同一時(shí)間內(nèi)多件事情能被交替地處理。重點(diǎn)是,在某個(gè)時(shí)間內(nèi)只有一件事情在執(zhí)行。比如單核CPU能實(shí)現(xiàn)多任務(wù)運(yùn)行的過(guò)程就是并發(fā)的。
  1. 同步 & 異步
  • 同步:
    從上往下一步步執(zhí)行代碼,一定要等某一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完了,得到結(jié)果,才執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)。同步是調(diào)用者主動(dòng)等待調(diào)用的過(guò)程。
function taskSync = function(){
  return '同步任務(wù)的返回值'
}

var result = taskSync() // 那么 result 就是同步任務(wù)的結(jié)果
otherTask()             // 然后執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)
  • 異步:
    程序發(fā)出調(diào)用后,不等當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完,直接執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)。當(dāng)前任務(wù)返回的是一個(gè)timer id而不是異步執(zhí)行的結(jié)果。凡是有回調(diào)函數(shù)/setTImeout/setInterval/addEventListener/Ajax請(qǐng)求的場(chǎng)景,都是異步事件。
function taskAsync = function(){
  var result = setTimeout(function(){
    console.log('異步任務(wù)的結(jié)果')
  }, 3000)
  return result
}

var result = taskAsync() // result 不是異步任務(wù)的結(jié)果,而是一個(gè) timer id
otherTask()              // 立即執(zhí)行其他任務(wù),不等異步任務(wù)結(jié)束

回調(diào)函數(shù)經(jīng)常用于獲取異步任務(wù)的結(jié)果

function taskAsync = function(callback){
  var result = setTimeout(function(){
    callback('異步任務(wù)的結(jié)果')
  }, 3000)
  return result
}

taskAsync(function callback(result){
  console.log(result) // 三秒鐘后,這個(gè) callback 函數(shù)會(huì)被執(zhí)行
})
otherTask()              // 立即執(zhí)行其他任務(wù),不等異步任務(wù)結(jié)束

那么為什么需要異步呢?
在執(zhí)行某個(gè)非常耗時(shí)的任務(wù)時(shí)候,同步執(zhí)行的邏輯會(huì)鎖死后面所有的代碼,而有了異步,那么瀏覽器將異步代碼抽離出同步執(zhí)行線程,放入異步中執(zhí)行,首先避免的瀏覽器假死,第二個(gè)就是利用了異步線程加快了整體代碼執(zhí)行速度。

  1. 阻塞 & 非阻塞
  • 阻塞:
    指調(diào)用在等待的過(guò)程中線程被“掛起”(CPU資源被分配到其他地方去了)。
  • 非阻塞:
    指等待的過(guò)程中CPU資源還在該線程中,線程還能做其他的事情。

瀏覽器擁有哪些線程

一個(gè)瀏覽器通常由以下幾個(gè)常駐的線程:

  • 渲染引擎線程:顧名思義,該線程負(fù)責(zé)頁(yè)面的渲染
  • JS引擎線程:負(fù)責(zé)JS的解析和執(zhí)行
  • 定時(shí)觸發(fā)器線程:處理定時(shí)事件,比如setTimeout, setInterval
  • 事件觸發(fā)線程:處理DOM事件
  • 異步http請(qǐng)求線程:處理http請(qǐng)求

需要注意的是,渲染線程和JS引擎線程是不能同時(shí)進(jìn)行的。渲染線程在執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候,JS引擎線程會(huì)被掛起。因?yàn)镴S可以操作DOM,若在渲染中JS處理了DOM,瀏覽器可能就不知所措了。

JavaScript的單線程

JavaScript是一個(gè)單線程語(yǔ)言,瀏覽器只會(huì)分配一個(gè)js引擎線程來(lái)解析和執(zhí)行js同步代碼。單線程即任務(wù)是串行的,后一個(gè)任務(wù)需要等待前一個(gè)任務(wù)的執(zhí)行。

  • 基于以下原因設(shè)計(jì)者將JavaScript設(shè)計(jì)為單線程
    • 假設(shè)兩個(gè)JS線程同時(shí)操作DOM或者爭(zhēng)奪唯一性資源,那么瀏覽器需要引入鎖的概念來(lái)決定這兩個(gè)JS的操作有效性,為了避免引入鎖帶來(lái)的復(fù)雜性,JS就被設(shè)計(jì)為單線程。
    • JS當(dāng)初是以i/o為目標(biāo)而設(shè)計(jì)的語(yǔ)言,所以單線程也是為了避免資源的浪費(fèi)。

參考資料

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